Hồi năm 1997, một đội gồm các nhà khoa học và nhà vũ trụ học hàng đầu đã hợp tác xây dựng trung tâm siêu điện toán COSMOS tại Đại học Cambridge. Dưới sự bảo trợ của nhà vật lí danh tiếng Stephen Hawking, cơ sở này và siêu máy tính của nó dành riêng cho nghiên cứu vũ trụ học, thiên văn vật lí học và vật lí hạt sơ cấp – cuối cùng, nhằm phục vụ mục đích vén màn những bí ẩn sâu sắc của Vũ trụ.
Hôm 29 tháng 6 vừa qua, trong sự kiện gọi là “tôn vinh Stephen Hawking”, trung tâm COSMOS công bố họ sẽ cho triển khai cái có lẽ là thí nghiệm đồ sộ nhất trong lĩnh vực lập bản đồ vũ trụ. Về cơ bản, họ dự định xây dựng một bản đồ 3D chi tiết nhất của vũ trụ sơ khai cho đến nay, lập bản đồ vị trí của hàng tỉ cấu trúc vũ trụ bao gồm các sao siêu mới, các lỗ đen và các thiên hà.
Để tôn vinh tiến sĩ Stephen Hawking, trung tâm COSMOS sẽ tiến hành lập bản đồ 3D chi tiết nhất của vũ trụ cho đến nay. Ảnh: BBC
Bản đồ này sẽ được lập bằng siêu máy tính của COSMOS, đặt tại Khoa Toán học Ứng dụng và Vật lí Lí thuyết của trường Cambridge. Hiện nay, nó là cỗ máy tính chia sẻ bộ nhớ lớn nhất ở châu Âu, gồm 1856 nhân xử lí Intel Xeon E5, 31 bộ đồng-xử lí nhân đa tích hợp Intel (MIC), và 14,5 terabyte bộ nhớ chia sẻ toàn cầu.
Siêu máy tính COSMOS IX. Ảnh: cosmos.damtp.cam.ac.uk
Bản đồ 3D cũng sẽ được xây dựng trên dữ liệu thu thập bởi hai khảo sát trước đây – vệ tinh Planck của ESA và Khảo sát Năng lượng Tối. Từ dữ liệu Planck, đội COSMOS sẽ sử dụng những hình ảnh chi tiết của Bức xạ nền vũ trụ (CMB) – bức xạ tàn dư từ thời Big Bang – được công bố hồi năm 2013. Những hình ảnh này của ánh sáng cổ xưa nhất trong vũ trụ cho phép các nhà vật lí tinh chỉnh các ước tính của họ cho tuổi của Vũ trụ (13,82 tỉ năm) và tốc độ dãn nở của nó.
Thông tin này sẽ được kết hợp với dữ liệu thu từ Khảo sát Năng lượng Tối cho biết tốc độ dãn nở của Vũ trụ trong tiến trình 10 tỉ năm vừa qua. Từ toàn bộ thông tin này, đội COSMOS sẽ so sánh phân bố sơ khai của vật chất trong Vũ trụ với sự dãn nở sau đó của nó để xem hai hiện tượng liên quan với nhau như thế nào.
Trong khi các mô phỏng vũ trụ học khảo sát sự tiến hóa và cấu trúc vĩ mô của Vũ trụ đã được tiến hành trong thời gian trước đây – ví dụ như dự án Tiến hóa và Tập hợp Thiên hà và Môi trường của chúng (EAGLE) và khảo sát tiến hành bởi Viện Vật lí học và Toán học Vũ trụ tại Đại học Tokyo – đây sẽ là lần đầu tiên trong đó các nhà khoa học so sánh dữ liệu Vũ trụ sơ khai với sự tiến hóa của nó kể từ đó.
Dự án trên cũng trông chờ sự hậu thuẫn từ việc triển khai phi thuyền Euclid của ESA, theo lịch trình sẽ rời bệ phóng vào năm 2020. Sứ mệnh này sẽ đo hình dạng và độ lệch đỏ của các thiên hà (nhìn xuyên 10 tỉ năm về quá khứ), từ đó giúp các nhà khoa học hiểu được hình học của “Vũ trụ tối” – tức là vật chất tối và năng lượng tối ảnh hưởng như thế nào với tổng thể vũ trụ.
Ảnh minh họa phi thuyền Euclid dự kiến sẽ rời bệ phóng vào năm 2020. Ảnh: ESA
Các kế hoạch cho bản đồ 3D của trung tâm COSMOS sẽ được tiết lộ tại hội nghị khoa học Starmus sẽ diễn ra từ ngày 2 tháng 7, 2016 ở Tenerife – đảo lớn nhất thuộc Quần đảo Canary, ở ngoài khơi Tây Ban Nha. Tại hội nghị này, Hawking sẽ thảo luận các chi tiết cụ thể của dự án COSMOS.
Ngoài việc là người đã mang đội COSMOS về với nhau, khẩu hiệu của dự án trên – “Vượt ngoài Chân trời – Tôn vinh Stephen Hawking” – được chọn vì sự tận tụy lâu nay của Hawking dành cho vật lí học và vũ trụ học. “Hawking là một nhà lí thuyết vĩ đại nhưng ông luôn muốn kiểm tra các lí thuyết của mình trên các quan sát,” phát biểu của giáo sư Shellard trong một buổi họp báo Cambridge. “Cái sẽ ra đời là một bản đồ 3D của vũ trụ với vị trí của hàng tỉ thiên hà.”
Hawking cũng sẽ trao giải lần đầu tiên Huy chương Stephen Hawking vì Truyền thông Khoa học, một giải thưởng do Hawking sáng lập sẽ trao cho những người giúp xúc tiến khoa học đến với công chúng thông qua các phương tiện truyền thông – tức là phim ảnh, âm nhạc, sách vở và nghệ thuật. Những nhà khoa học khác cũng sẽ phát biểu tại sự kiện trên bao gồm Neil deGrasse Tyson, Chris Hadfield, Martin Rees, Adam Riess, Rusty Schweickart, Eric Betzig, Neil Turok, và Kip Thorne.
Thật tự nhiên, người ta hi vọng rằng sự ra đời của bản đồ 3D này sẽ xác nhận các lí thuyết vũ trụ học hiện nay, bao gồm tuổi hiện nay của Vũ trụ và Mô hình Chuẩn của vũ trụ học – tức là mô hình Vật chất Tối Lạnh Lambda (CDM) – có thật sự đúng hay không. Như Hawking chắc chắn đang hi vọng, bản đồ này có thể mang chúng ta tiến thêm một bước nữa tiến tới một lí thuyết của tất cả!
Nguồn: Universe Today
